《萬有引力定律》說課 課件t

1、萬有引力定律萬有引力定律 人教版人教版 高中物理高中物理 必修必修 第六章第六章 萬有引力與航天萬有引力與航天 人教版物理必修人教版物理必修 教材分析教材分析 1.萬有引力定律在高中物理中占有重要地位萬有引力定律在高中物理中占有重要地位 2.突出突出“探究探究”理念，體現(xiàn)了理念，體現(xiàn)了“猜想猜想-假設(shè)假設(shè)-實(shí)驗(yàn)（事實(shí)）實(shí)驗(yàn)（事實(shí)） 驗(yàn)證的科學(xué)思想方法驗(yàn)證的科學(xué)思想方法 3.承上啟下，上承圓周運(yùn)動(dòng)，下啟衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)承上啟下，上承圓周運(yùn)動(dòng)，下啟衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng) 第一部分第一部分教材學(xué)情分析教材學(xué)情分析 人教版物理必修人教版物理必修 1.學(xué)生已經(jīng)完全具備深入探究和學(xué)習(xí)萬有引力定律的知識學(xué)生已經(jīng)完全具備深入探

2、究和學(xué)習(xí)萬有引力定律的知識 能力。能力。 2.具備了基本的探究能力，但利用已有知識創(chuàng)造新的知識具備了基本的探究能力，但利用已有知識創(chuàng)造新的知識 規(guī)律的能力較弱。規(guī)律的能力較弱。 學(xué)情分析學(xué)情分析 第一部分第一部分教材學(xué)情分析教材學(xué)情分析 人教版物理必修人教版物理必修 第二部分第二部分教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) 知識與技能知識與技能 1.了解萬有引力定律得出的過程和思路，知道地面了解萬有引力定律得出的過程和思路，知道地面 上物上物 體所受重力與天體間的引力是同一性質(zhì)的力；體所受重力與天體間的引力是同一性質(zhì)的力； 2.理解萬有引力定律的含義及公式的適用范圍；知道公式理解萬有引力定律的含義及公式的適用范圍；知

3、道公式 中中r的物理意義；的物理意義； 3.理解萬有引力常量的意義及測定方法，了解卡文迪許扭理解萬有引力常量的意義及測定方法，了解卡文迪許扭 秤實(shí)驗(yàn)。秤實(shí)驗(yàn)。 人教版物理必修人教版物理必修 過程與方法過程與方法 1.推導(dǎo)萬有引力公式，體會(huì)地面上物體所受重力與天體間推導(dǎo)萬有引力公式，體會(huì)地面上物體所受重力與天體間 引力是同一性質(zhì)的力。引力是同一性質(zhì)的力。 2.查閱相關(guān)資料，自創(chuàng)情景親自推導(dǎo)進(jìn)行查閱相關(guān)資料，自創(chuàng)情景親自推導(dǎo)進(jìn)行“月月-地地”檢測。檢測。 第二部分第二部分教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) 人教版物理必修人教版物理必修 情感態(tài)度與價(jià)值觀情感態(tài)度與價(jià)值觀 1.讓學(xué)生在這種充滿大膽的猜想、巧妙的驗(yàn)證中體

4、驗(yàn)讓學(xué)生在這種充滿大膽的猜想、巧妙的驗(yàn)證中體驗(yàn) 科學(xué)探索的精神與方法，科學(xué)探索的精神與方法， 2.事物的偶然性與必然性的辯證關(guān)系事物的偶然性與必然性的辯證關(guān)系 3. 科學(xué)理論必須受實(shí)踐的檢驗(yàn)，科學(xué)理論也是發(fā)展的?？茖W(xué)理論必須受實(shí)踐的檢驗(yàn)，科學(xué)理論也是發(fā)展的。 第二部分第二部分教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) 人教版物理必修人教版物理必修 第三部分第三部分教學(xué)重、難點(diǎn)及突破教學(xué)重、難點(diǎn)及突破 1.萬有引力的建立過程；萬有引力的建立過程； 2.對萬有引力內(nèi)容的理解及應(yīng)用對萬有引力內(nèi)容的理解及應(yīng)用 教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn) 教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn) 1.“天上天上”的力與的力與“人間人間”的力的力可能出于同一本源這一想法的可能出于

5、同一本源這一想法的 產(chǎn)生產(chǎn)生 2.創(chuàng)設(shè)情景進(jìn)行創(chuàng)設(shè)情景進(jìn)行”月月-地地”檢測。檢測。 人教版物理必修人教版物理必修 重、難點(diǎn)突破重、難點(diǎn)突破 通過課堂活動(dòng)，用問題引領(lǐng)學(xué)生在物理情景中主動(dòng)參與構(gòu)通過課堂活動(dòng)，用問題引領(lǐng)學(xué)生在物理情景中主動(dòng)參與構(gòu) 建知識的過程。建知識的過程。 用牛頓的敏銳的物理思維引領(lǐng)學(xué)生思考；用牛頓的敏銳的物理思維引領(lǐng)學(xué)生思考； 第三部分第三部分教學(xué)重、難點(diǎn)及突破教學(xué)重、難點(diǎn)及突破 人教版物理必修人教版物理必修 l 通過問題回顧并引發(fā)通過問題回顧并引發(fā)進(jìn)一步猜想進(jìn)一步猜想； l 創(chuàng)設(shè)情景，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)設(shè)情景，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“月月地檢驗(yàn)地檢驗(yàn)”； l 解放思想，解放思想，更大膽的

6、猜想得到萬有引力定律更大膽的猜想得到萬有引力定律； l 自主學(xué)習(xí)，自主學(xué)習(xí)，對定律深入解讀；對定律深入解讀； l 學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)引力常量測定引力常量測定。 第四部分第四部分教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)流程教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)流程 人教版物理必修人教版物理必修 問題問題1.1.行星為什么能夠繞太陽行星為什么能夠繞太陽 運(yùn)轉(zhuǎn)而不會(huì)飛離太陽？運(yùn)轉(zhuǎn)而不會(huì)飛離太陽？ 問題問題2.2.行星與太陽間的引力與行星與太陽間的引力與 什么因素有關(guān)？什么因素有關(guān)？ 問題問題3.3.可以根據(jù)哪些已知規(guī)律可以根據(jù)哪些已知規(guī)律 推導(dǎo)出推出太陽與行星間推導(dǎo)出推出太陽與行星間 的引力遵從的是什么樣的的引力遵從的是什么樣的 規(guī)律？規(guī)律？ 問題回顧，引發(fā)

7、猜想問題回顧，引發(fā)猜想 設(shè)計(jì)意圖：設(shè)計(jì)意圖： 通過設(shè)置三個(gè)回憶性問通過設(shè)置三個(gè)回憶性問 題幫助學(xué)生回顧上節(jié)課題幫助學(xué)生回顧上節(jié)課 所學(xué)的太陽與行星間引所學(xué)的太陽與行星間引 力規(guī)律，回顧萬有引力力規(guī)律，回顧萬有引力 定律定律“發(fā)現(xiàn)之旅發(fā)現(xiàn)之旅”前半前半 程。程。 人教版物理必修人教版物理必修 人教版物理必修人教版物理必修 創(chuàng)設(shè)情境，再現(xiàn)歷史創(chuàng)設(shè)情境，再現(xiàn)歷史 再現(xiàn)牛頓當(dāng)時(shí)的思考情景再現(xiàn)牛頓當(dāng)時(shí)的思考情景 人教版物理必修人教版物理必修 ： 蘋果為什么只落向這位同學(xué)，而不是落向其蘋果為什么只落向這位同學(xué)，而不是落向其 他同學(xué)呢？他同學(xué)呢？ 蘋果受到重力又是怎么產(chǎn)生的呢？是由于地蘋果受到重力又是怎么產(chǎn)

8、生的呢？是由于地 球?qū)μO果的吸引產(chǎn)生的嗎球?qū)μO果的吸引產(chǎn)生的嗎? ? 猜想地球?qū)μO果的引力和太陽對行星的引力猜想地球?qū)μO果的引力和太陽對行星的引力 是否根本就是同一種力？是否根本就是同一種力？ 將蘋果延伸到月球那么遠(yuǎn)，蘋果還受重力嗎？將蘋果延伸到月球那么遠(yuǎn)，蘋果還受重力嗎？ 人教版物理必修人教版物理必修 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)意圖：意圖：通過再現(xiàn)牛頓當(dāng)年通過再現(xiàn)牛頓當(dāng)年 由蘋果落地而引發(fā)思維遐想，由蘋果落地而引發(fā)思維遐想， 引導(dǎo)學(xué)生通過觀察蘋果的運(yùn)引導(dǎo)學(xué)生通過觀察蘋果的運(yùn) 動(dòng)，借鑒牛頓的思維在一層動(dòng)，借鑒牛頓的思維在一層 層遞進(jìn)和深入的問題啟發(fā)下，層遞進(jìn)和深入的問題啟發(fā)下， 通過師生互動(dòng)，通過師生互動(dòng)，生生

9、互動(dòng)，生生互動(dòng)， 進(jìn)而大膽猜測，突破難點(diǎn)。進(jìn)而大膽猜測，突破難點(diǎn)。 使接下來出現(xiàn)的使接下來出現(xiàn)的“月月-地檢地檢 測測”自然而合理。自然而合理。 同時(shí)牛頓的大膽而敏銳的想法也激發(fā)學(xué)生的學(xué)同時(shí)牛頓的大膽而敏銳的想法也激發(fā)學(xué)生的學(xué) 習(xí)興趣與想像力。習(xí)興趣與想像力。 創(chuàng)設(shè)情景創(chuàng)設(shè)情景 月地檢驗(yàn)月地檢驗(yàn) r月 R地 人教版物理必修人教版物理必修 月月-地檢驗(yàn)過程展示地檢驗(yàn)過程展示 已知：重力加速度已知：重力加速度g g =9.8m/s2=9.8m/s2；地球的半徑；地球的半徑R R =6.4=6.4106m106m ; ; 月月- -地的距離地的距離r r =3.84=3.84108m108m；月球的

10、公轉(zhuǎn)周期；月球的公轉(zhuǎn)周期T T =27.3=27.3天天 設(shè)質(zhì)量為設(shè)質(zhì)量為m m的物體在月球軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度的物體在月球軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度 （月球公轉(zhuǎn)的向心加速度）為（月球公轉(zhuǎn)的向心加速度）為a a，則，則 2 2 2 82 2 2 2 /0027. 0 / )3600243 .27( 1084. 314. 34 4 2 sm sm T r a T ra ， 22 2 60 1 60 3600 0027. 0 8 . 9 r R g a Rr a g 讓數(shù)據(jù)說話，用不可辯駁的事實(shí)印證猜想讓數(shù)據(jù)說話，用不可辯駁的事實(shí)印證猜想 人教版物理必修人教版物理必修 更大膽設(shè)想：是否任何兩個(gè)物體之間都存在

11、這樣的力？更大膽設(shè)想：是否任何兩個(gè)物體之間都存在這樣的力？ 萬有引力定律萬有引力定律: :自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引，引自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引，引 力的方向在他們的連線上，引力大小與物體的質(zhì)量力的方向在他們的連線上，引力大小與物體的質(zhì)量m1 和和m2的乘積成正比，與它們之間間的距離的乘積成正比，與它們之間間的距離r的二次方成的二次方成 反比，即反比，即 2 21 r mm GF 設(shè)計(jì)意圖：設(shè)計(jì)意圖： 提出問題，讓學(xué)生帶著問題閱讀教材，通過教師設(shè)提出問題，讓學(xué)生帶著問題閱讀教材，通過教師設(shè) 問，學(xué)生自主閱讀思考，做到有的放矢，最后引問，學(xué)生自主閱讀思考，做到有的放矢，最后引 導(dǎo)學(xué)生討

12、論總結(jié)回答問題，在增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)表導(dǎo)學(xué)生討論總結(jié)回答問題，在增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)表 達(dá)能力的同時(shí)，讓學(xué)生加深體會(huì)對萬有引力定律達(dá)能力的同時(shí)，讓學(xué)生加深體會(huì)對萬有引力定律 及公式的理解。及公式的理解。 人教版物理必修人教版物理必修 引力常量引力常量 G =6.6710-11 Nm2/kg2 引力常量的普適性見證萬有引力的正確性引力常量的普適性見證萬有引力的正確性 卡文迪許卡文迪許 扭稱實(shí)驗(yàn)扭稱實(shí)驗(yàn) 課堂小結(jié) 完成課后習(xí)題完成課后習(xí)題 閱讀課本，預(yù)習(xí)扭秤實(shí)驗(yàn)閱讀課本，預(yù)習(xí)扭秤實(shí)驗(yàn) 人教版物理必修人教版物理必修 萬有引力的得出是牛頓萬有引力的得出是牛頓“站在巨人的肩膀上站在巨人的肩膀上”的的 結(jié)果，也是牛頓天才而敏銳的物理思維最突出的結(jié)果，也是牛頓天才而敏銳的物理思維最突出的 體現(xiàn)，這是牛頓善于利用已有知識和規(guī)律發(fā)現(xiàn)、體現(xiàn)，這是牛頓善于利用已有知識和規(guī)律發(fā)現(xiàn)、 解決問題，并得到新發(fā)現(xiàn)新規(guī)律的的最好例證。解決問題，并得到新發(fā)現(xiàn)新規(guī)律的的最好例證。